【正文】 的尾巴。另外，大多數(shù)真核生物的mRNA在轉(zhuǎn)錄后必須進(jìn)行下面三方面的加工后(圖3－28)，才能運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行蛋白質(zhì)的翻譯。第三個(gè)區(qū)域一般稱為增強(qiáng)子(enhancer)，其位置可以在起始位置的上游，也可以在基因的下游或者在基因之內(nèi)。第二個(gè)共有序列稱為CCAAT框(CCAAT box)，具有共有序列GGCCAATCT，位于轉(zhuǎn)錄起始位置上游約50－500個(gè)核苷酸處。在真核生物中，三種RNA聚合酶都必須在蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)助下才能進(jìn)行RNA的轉(zhuǎn)錄。聚合酶I存在于細(xì)胞核內(nèi)，催化合成除5S rRNA以外的所有rRNA；聚合酶II催化合成mRNA前體，即不均一核RNA(hnRNA)；聚合酶III催化tRNA和小核RNA的合成。第三、在原核生物中只有一種RNA聚合酶催化所有RNA的合成，而在真核生物中則有RNA聚合酶I、II、III等三種不同酶，分別催化不同種類型RNA的合成。9．真核生物與原核生物RNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程總體上基本相同，但是，其過(guò)程則要復(fù)雜得多，主要有以下幾點(diǎn)不同：首先，真核生物RNA的轉(zhuǎn)錄是在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，而蛋白質(zhì)的合成則是在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，所以，RNA轉(zhuǎn)錄后首先必須從核內(nèi)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)內(nèi)，才能進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成。RNA轉(zhuǎn)錄泡也不斷前移，合成新的RNA鏈。 因RNA聚合酶同時(shí)具有解開DNA雙鏈，并使其重新閉合的功能。對(duì)大腸桿菌大量基因的啟動(dòng)子。 δ因子在RNA鏈伸長(zhǎng)到8－9個(gè)核酸后，就被釋放，然后由核心酶催化RNA的延伸。所以，δ因子的作用就是識(shí)別轉(zhuǎn)錄的起始位置，并使RNA聚合酶結(jié)合在啟動(dòng)子部位。α亞基與RNA聚合酶的四聚體核心(α2 ββ’)的形成有關(guān)。如大腸桿菌的RNA聚合酶有五個(gè)亞基組成，其分子量為480,000道爾頓，含有α、β、β’和δ等四種不同的多肽，其中α為二個(gè)分子。（4）染色體端體的復(fù)制：原核生物的染色體大多數(shù)為環(huán)狀，而真核生染色體為線狀。聚合酶α和δ是DNA合成的主要酶，由聚合酶α控制不連續(xù)的后隨鏈的合成，而聚合酶δ則控制前導(dǎo)鏈的合成，所以其二條鏈的合成是在二種不同的DNA聚合酶的控制下完成。在原核生物中有DNA聚合酶I、II和III等三種聚合酶，并由聚合酶III同時(shí)控制二條鏈的合成。7．（1）原核生物DNA的復(fù)制是單起點(diǎn)的，而真核生物染色體的復(fù)制則為多起點(diǎn)的；（2）真核生物DNA合成所需的RNA引物及后隨鏈上合成的“岡崎片段”的長(zhǎng)度比原核生物要短：在原核生物中引物的長(zhǎng)度約為10－60個(gè)核苷酸，“岡崎片段”的長(zhǎng)度為1000－2000個(gè)核苷酸；而在真核生物中引物的長(zhǎng)度只有10個(gè)核苷酸，而“岡崎片段”的長(zhǎng)度約為原核生物的十分之一，只有100－150 核苷酸。它們都沒(méi)有直接起始合成DNA的能力，只能在引物存在下進(jìn)行鏈的延伸，因此，DNA的合成必須有引物引導(dǎo)才能進(jìn)行。232。232。232。232?，F(xiàn)在還不知道，Z－DNA在體內(nèi)是否存在。分子直徑為18197。當(dāng)某些DNA序列富含G－C，并且在嘌呤和嘧啶交替出現(xiàn)時(shí)，可形成Z－DNA。在活體內(nèi)DNA并不以A構(gòu)型存在，但細(xì)胞內(nèi)DNA－RNA或RNA－RNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，卻與A－DNA非常相似。A－DNA比較短和密，其平均直徑為23197。當(dāng)DNA在高鹽濃度下時(shí)，則以A－DNA形式存在。但當(dāng)外界環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，DNA的構(gòu)型也會(huì)發(fā)生變化。B－DNA是DNA在生理狀態(tài)下的構(gòu)型。(5)在雙螺旋分子的表面大溝(major groove)和小溝(minor groove)交替出現(xiàn)。(4)每個(gè)螺旋為34197。(3)每條長(zhǎng)鏈的內(nèi)側(cè)是扁平的盤狀堿基，堿基一方面與脫氧核糖相聯(lián)系，另一方面通過(guò)氫鍵(hydrogen bond)與它互補(bǔ)的堿基相聯(lián)系，相互層疊宛如一級(jí)一級(jí)的梯子橫檔。即一條鏈磷酸二脂鍵為5’－3’方向，而另一條為3’－5’方向，二者剛好相反。3．(1)兩條多核苷酸鏈以右手螺旋的形式，彼此以一定的空間距離，平行地環(huán)繞于同一軸上，很象一個(gè)扭曲起來(lái)的梯子。發(fā)現(xiàn)在第一種情況下，基本上全部放射活性見于細(xì)菌內(nèi)而不被甩掉并可傳遞給子代。因?yàn)镻是DNA的組分，但不見于蛋白質(zhì)；而S是蛋白質(zhì)的組分，但不見于DNA。（2）噬菌體的侵染與繁殖試驗(yàn)T2噬菌體的DNA在大腸桿菌內(nèi)，不僅能夠利用大腸桿菌合成DNA的材料來(lái)復(fù)制自己的DNA，而且能夠利用大腸肝菌合成蛋白質(zhì)的材料，來(lái)合成其蛋白質(zhì)外殼和尾部，因而形成完整的新生的噬菌體。該提取物不受蛋白酶、多糖酶和核糖核酸酶的影響，而只能為DNA酶所破壞。由此可見，中心法則所闡述的是基因的兩個(gè)基本屬性：復(fù)制與表達(dá)。此過(guò)程可以多次重復(fù)，因此一條mRNA分子可以同時(shí)結(jié)合多個(gè)核糖體，形成一串核糖體，稱為多聚核糖體(polyribosome 或者polysome)。 簡(jiǎn)并：一個(gè)氨基酸由一個(gè)以上的三聯(lián)體密碼所決定的現(xiàn)象，稱為簡(jiǎn)并(degeneracy)。因?yàn)檫@種未經(jīng)加工的前體mRNA(premRNA)在分子大小上差別很大，所以通常稱為不均一核RNA(heterogeneous nuclear RNA，hnRNA)。小核RNA：真核生物轉(zhuǎn)錄后加工過(guò)程中RNA剪接體(spliceosome)的主要成份。轉(zhuǎn)錄：以DNA的一條鏈為模板，在RNA聚合酶的作用下，以堿基互補(bǔ)的方式，以U代替T，合成mRNA，在細(xì)胞核內(nèi)將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄到RNA上。而另一條先沿5’－3’方向合成一些片段，然后再由連接酶將其連起來(lái)的鏈，稱為后隨鏈(lagging strand)，其合成是不連續(xù)的。DNA的這種復(fù)制方式對(duì)保持生物遺傳的穩(wěn)定具有非常重要的作用。DNA的這種復(fù)制方式稱為半保留復(fù)制(semiconservative replication)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)復(fù)制所形成的新的DNA分子，保留原來(lái)親本DNA雙鏈分子的一條單鏈。第三章 遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)（參考答案）1．解釋下列名詞半保留復(fù)制：以DNA兩條鏈分別作模板，以堿基互補(bǔ)的方式，合成兩條新的DNA雙鏈，互相盤旋在一起，恢復(fù)了DNA的雙分子鏈結(jié)構(gòu)。五、 染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)是什么?現(xiàn)有的假說(shuō)是怎樣解釋染色質(zhì)螺旋化為染色體的?六、 原核生物DNA聚合酶有哪幾種？各有何特點(diǎn)？七、 真核生物與原核生物DNA合成過(guò)程有何不同？八、 簡(jiǎn)述原核生物RNA的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。六、1．減數(shù)分裂前期有同源染色體配對(duì)（聯(lián)會(huì)）；2．減數(shù)分裂遺傳物質(zhì)交換（非姐妹染色單體片段交換）；3．減數(shù)分裂中期后染色體獨(dú)立分離，而有絲分裂則著絲點(diǎn)裂開后均衡分向兩極；4．減數(shù)分裂完成后染色體數(shù)減半；5．分裂中期著絲點(diǎn)在赤道板上的排列有差異： 減數(shù)分裂中同源染色體的著絲點(diǎn)分別排列于赤道板兩側(cè)，而有絲分裂時(shí)則整齊地排列在赤道板上。l 另一方面，非姊妹染色單體間的交叉導(dǎo)致同源染色體間的片段交換(exchange of segment)，使子細(xì)胞的遺傳組成更加多樣化，為生物變異提供更為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)(染色體片斷重組，rebination of segment)。（2）為生物的變異提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。l 雙親性母細(xì)胞(2n)經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生性細(xì)胞(n)，實(shí)現(xiàn)了染色體數(shù)目的減半；l 雌雄性細(xì)胞融合產(chǎn)生的合子(及其所發(fā)育形成的后代個(gè)體)就具有該物種固有的染色體數(shù)目(2n)，保持了物種的相對(duì)穩(wěn)定。：20條；(6)卵細(xì)胞：10條； (7)反足細(xì)胞：10條； (8)花藥壁：20條；(9)花粉管核：10條四、如果形成的是雌配子，那么只形成一種配子ABC或A’B’C’或 A’ BC或A B’C’ 或 A B’ C 或A’ B C’ 或AB C’ 或 A’B’ C ；如果形成的是雄配子，那么可以形成兩種配子ABC和A’B’C’或A B’ C 和A’ B C’ 或 A’ BC和A B’C’ 或AB C’ 或和A’B’ C 。三、(1)葉(2)根 (3)胚乳 (4)胚囊母細(xì)胞 (5)胚在3n胚乳的性狀上由于精核的影響而直接表現(xiàn)父本的某些性狀。聯(lián)會(huì)復(fù)合體——減數(shù)分裂偶線期和粗線期在配對(duì)的兩個(gè)同源染色體之間形成的結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)側(cè)體和一個(gè)中體。單倍體：指具有配子染色體數(shù)(n)的個(gè)體。整個(gè)細(xì)胞分裂包含兩個(gè)緊密相連的過(guò)程，先是細(xì)胞核分裂，后是細(xì)胞質(zhì)分裂，核分裂過(guò)程分為四個(gè)時(shí)期；前期、中期、后期、末期。無(wú)絲分裂：又稱直接分裂，是一種無(wú)紡錘絲參與的細(xì)胞分裂方式。兩條同源染色體分別來(lái)自生物雙親，在減數(shù)分裂時(shí)，兩兩配對(duì)的染色體，形狀、大小和結(jié)構(gòu)都相同。細(xì)胞周期：一次細(xì)胞分裂結(jié)束后到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過(guò)程稱為細(xì)胞周期(cell cycle)。著絲點(diǎn)：即著絲粒。第二章 遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)（參考答案）一、解釋下列名詞: 染色體：細(xì)胞分裂時(shí)出現(xiàn)的，易被堿性染料染色的絲狀或棒狀小體，由核酸和蛋白質(zhì)組成，是生物遺傳物質(zhì)的主要載體，各種生物的染色體有一定數(shù)目、形態(tài)和大小。通過(guò)減數(shù)分裂能形成幾種配子？寫出各種配子的染色體組成?！哆z傳學(xué)》第三版朱軍主編課后習(xí)題答案第二章 遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)（練習(xí)）一、解釋下列名詞:染色體 染色單體 著絲點(diǎn) 細(xì)胞周期 同源染色體 異源染色體 無(wú)絲分裂 有絲分裂 單倍體 聯(lián)會(huì) 胚乳直感 果實(shí)直感二、植物的10個(gè)花粉母細(xì)胞可以形成：多少花粉粒?多少精核?多少管核?又10個(gè)卵母細(xì)胞可以形成：多少胚囊?多少卵細(xì)胞?多少極核?多少助細(xì)胞?多少反足細(xì)胞? 三、玉米體細(xì)胞里有10對(duì)染色體，寫出下列各組織的細(xì)胞中染色體數(shù)目。四、假定一個(gè)雜種細(xì)胞里含有3對(duì)染色體，其中A、B、C來(lái)自父本、A’、B’、C’來(lái)自母本。五、有絲分裂和減數(shù)分裂在遺傳學(xué)上各有什么意義？六、有絲分裂和減數(shù)分裂有什么不同?用圖解表示并加以說(shuō)明。染色單體：染色體通過(guò)復(fù)制形成，由同一著絲粒連接在一起的兩條遺傳內(nèi)容完全一樣的子染色體。染色體的特定部位，細(xì)胞分裂時(shí)出現(xiàn)的紡錘絲所附著的位置，此部位不染色。同源染色體：體細(xì)胞中形態(tài)結(jié)構(gòu)相同、遺傳功能相似的一對(duì)染色體稱為同源染色體(homologous chromosome)。異源染色體：形態(tài)結(jié)構(gòu)上有所不同的染色體間互稱為非同源染色體，在減數(shù)分裂時(shí)，一般不能兩兩配對(duì)，形狀、大小和結(jié)構(gòu)都不相同。有絲分裂：又稱體細(xì)胞分裂。最后形成的兩個(gè)子細(xì)胞在染色體數(shù)目和性質(zhì)上與母細(xì)胞相同。聯(lián)會(huì)：減數(shù)分裂中同源染色體的配對(duì)。 胚乳直感：又稱花粉直感。果實(shí)直感：種皮或果皮組織在發(fā)育過(guò)程中由于花粉影響而表現(xiàn)父本的某些性狀二、可以形成：40個(gè)花粉粒，80個(gè)精核，40個(gè)管核；10個(gè)卵母細(xì)胞可以形成：10個(gè)胚囊，10個(gè)卵細(xì)胞，20個(gè)極核，20個(gè)助細(xì)胞，30個(gè)反足細(xì)胞。(6)卵細(xì)胞 (7)反足細(xì)胞 (8)花藥壁(9)花粉管核(1)葉：20條；(2)根：20條； (3)胚乳：30條； (4)胚囊母細(xì)胞：20條； (5)胚五、（1）保證了親代與子代之間染色體數(shù)目的恒定性。子代的性狀遺傳和發(fā)育得以正常進(jìn)行。l 減數(shù)分裂中期 I，二價(jià)體的兩個(gè)成員的排列方向是隨機(jī)的，所以后期 I 分別來(lái)自雙親的兩條同源染色體隨機(jī)分向兩極，因而所產(chǎn)生的性細(xì)胞就可能會(huì)有2n種非同源染色體的組合形式(染色體重組，rebination of chromosome)。同時(shí)這也是連鎖遺傳規(guī)律及基因連鎖分析的基礎(chǔ)。第三章 遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)（練習(xí)）一、 解釋下列名詞：半保留復(fù)制 岡崎片段 轉(zhuǎn)錄 翻譯 小核RNA 不均一RNA 遺傳密碼 簡(jiǎn)并 多聚合糖體 中心法則二、 如何證明DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)？三、 簡(jiǎn)述DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)，有何特點(diǎn)？四、 比較A－DNA， B－DNA和Z－DNA的主要異同。九、 真核生物與原核生物相比，其轉(zhuǎn)錄過(guò)程有何特點(diǎn)？十、 簡(jiǎn)述原核生物蛋白質(zhì)合成的過(guò)程。這樣，隨著DNA分子雙螺旋的完全拆開，就逐漸形成了兩個(gè)新的DNA分子，與原來(lái)的完全一樣。DNA在活體內(nèi)的半保留復(fù)制性質(zhì)，已為1958年以來(lái)的大量試驗(yàn)所證實(shí)。岡崎片段：DNA的復(fù)制只能從5’向3’方向延伸，5’向3’方向延伸的鏈稱作前導(dǎo)鏈(leading strand)，它是連續(xù)合成的。這種不連續(xù)合成是由岡崎等人首先發(fā)現(xiàn)的，所以現(xiàn)在將后隨鏈上合成的DNA不連續(xù)單鏈小片段稱為岡崎片段(Okazaki fragment)。翻譯：以mRNA為模板，在多種酶和核糖體的參與下，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)合成蛋白質(zhì)的多肽鏈。 不均一RNA：在真核生物中，轉(zhuǎn)錄形成的RNA中，含由大量非編碼序列，大約只有25％RNA經(jīng)加工成為mRNA，最后翻譯為蛋白質(zhì)。 遺傳密碼：DNA鏈上編碼氨基酸的三個(gè)核苷酸稱之為遺傳密碼。多聚合糖體：在氨基酸多肽鏈的延伸合成過(guò)程中，當(dāng)mRNA上蛋白質(zhì)合成的起始位置移出核糖體后，另一個(gè)核糖體可以識(shí)別起始位點(diǎn)，并與其結(jié)合，然后進(jìn)行第二條多肽鏈的合成。 中心法則：遺傳信息從DNA→mRNA→蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，以及遺傳信息從DNA→DNA的復(fù)制過(guò)程，這就是分子生物學(xué)的中心法則(central dogma)。2．證明DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)，可設(shè)計(jì)兩種實(shí)驗(yàn)進(jìn)行直接證明DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)：（1）肺炎雙球菌定向轉(zhuǎn)化試驗(yàn)： 有毒SⅢ型(65℃殺死)→小鼠成活→無(wú)細(xì)菌 無(wú)毒RⅡ型→小鼠成活→重現(xiàn)RⅡ型 有毒SⅢ型→小鼠死亡→重現(xiàn)SⅢ型 RⅡ型+有毒SⅢ型（65℃) →小鼠→死亡→重現(xiàn)SⅢ型將III S型細(xì)菌的DNA提取物與II R型細(xì)菌混合在一起，在離體培養(yǎng)的條件下，也成功地使少數(shù)II R型細(xì)菌定向轉(zhuǎn)化為III S型細(xì)菌。所以可確認(rèn)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是DNA。32P和35S分別標(biāo)記T2噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)。然后用標(biāo)記的T2噬菌體(32P或35S)分別感染大腸桿菌，經(jīng)10分鐘后，用攪拌器甩掉附著于細(xì)胞外面的噬菌體外殼。在第二種情況下，放射性活性大部分見于被甩掉的外殼中，細(xì)菌內(nèi)只有較低的放射性活性，且不能傳遞給子代。(2)兩條多核苷酸鏈走向?yàn)榉聪蚱叫?antiparallel)。亦即一條鏈對(duì)另一條鏈?zhǔn)穷嵉惯^(guò)來(lái)的，這稱為反向平行?；パa(bǔ)堿基對(duì)A與T之間形成兩對(duì)氫鍵，而C與G之間形成三對(duì)氫鍵。()長(zhǎng)，剛好含有10個(gè)堿基對(duì)，其直徑約為20197。4．一般將瓦特森和克里克提出的雙螺旋構(gòu)型稱這B－DNA。生活細(xì)胞中極大多數(shù)DNA以B－DNA形式存在。實(shí)際上在生活細(xì)胞內(nèi)，B－DNA一螺圈也并不是正好10